DE102020123023A1

DE102020123023A1 - System und verfahren zum steuern eines hybridfahrzeugs mit elektrischem lader

Info

Publication number: DE102020123023A1
Application number: DE102020123023.0A
Authority: DE
Inventors: Yong Kak Choi; Hyun Woo Lim; Buhm Joo Suh; Jinkuk Cho; Kwanhee Lee; Sungchan Na; Yeongseop Park; Jihyun Park; Seungwoo Hong; Dong Hee Han; Hyunjin Kang
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2020-09-03
Publication date: 2021-06-17
Also published as: KR20210074431A; CN112937549A; US20210179067A1

Abstract

Eine Antriebssystem eines Hybridfahrzeugs kann aufweisen: einen Motor (10), der für eine Motorleistung eingerichtet ist, einen Antriebsmotor (50), um die Leistung des Motors (10) zu unterstützen und selektiv als Generator zu arbeiten, um elektrische Energie zu erzeugen, eine Kupplung (60), die zwischen dem Motor (10) und dem Antriebsmotor (50) angeordnet ist, eine Batterie (70), um den Antriebsmotor (50) mit elektrischer Energie zu versorgen oder um durch die vom Antriebsmotor (50) erzeugte elektrische Energie aufgeladen zu werden, einen elektrischen Lader, der in einer Einlassleitung installiert ist, durch die eine Umgebungsluft in eine Brennkammer des Motors (10) zugeführt wird, und eine Steuerungsvorrichtung zum Betreiben des elektrischen Laders und zum Steuern der vom Motor (10) ausgegebenen Motorleistung und einer vom Antriebsmotor (50) ausgegebenen Antriebsmotorleistung auf der Grundlage einer gewünschten Leistung eines Fahrers und eines Ladezustands der Batterie.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs mit einem elektrischen Lader. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein System und ein Verfahren zum Steuern der Leistungsverteilung eines Motors und eines Antriebsmotors in einem Hybridfahrzeug mit einem elektrischen Lader.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung dar und stellen möglicherweise keinen Stand der Technik dar.
Ein Hybridfahrzeug ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Arten von Energiequellen verwendet, und bezieht sich im Allgemeinen auf ein Hybrid-Elektrofahrzeug, das durch die Verwendung eines Verbrennungsmotors und eines Antriebs- bzw. Elektromotors angetrieben wird. Das Hybrid-Elektrofahrzeug kann mit verschiedenen Strukturen ausgebildet sein, indem es zwei oder mehr Arten von Antriebsquellen einschließlich eines Verbrennungsmotors und eines Antriebs- bzw. Elektromotors verwendet.
Im Allgemeinen verwendet das Hybrid-Elektrofahrzeug einen Antriebsstrang nach dem Schema eines „Transmission Mounted Electric Device“ (kurz: TMED; dt. z.B. elektrische Vorrichtung, welche an einem Getriebe angebracht ist), bei dem ein Antriebsmotor (bspw. Elektromotor), ein Getriebe und eine Antriebswelle in Reihe geschaltet sind.
Darüber hinaus ist eine Kupplung zwischen Verbrennungsmotor und Antriebsmotor bereitgestellt, so dass das Hybrid-Elektrofahrzeug je nach Kupplungszustand der Kupplung in einem Elektrofahrzeug-Modus (EV), einem Hybrid-Elektrofahrzeug-Modus (HEV) oder einem Verbrennungsmotor-Einzelmodus betrieben wird. Der EV-Modus ist der Modus, in dem das Fahrzeug nur mit der Antriebsleistung (bspw. eine Leistung, die zum Fahren des Fahrzeugs, bspw. Beschleunigen, Fahren mit gleichbleibender Geschwindigkeit, etc., erforderlich ist) des Antriebsmotors fährt, und der HEV-Modus ist der Modus, in dem das Fahrzeug mit der Antriebsleistung des Antriebsmotors und des Verbrennungsmotors fährt.
Im Hybridfahrzeug ist es sehr wichtig, einen Ladezustand (SOC) handzuhaben, der die Lademenge bzw. die Energiemenge einer Batterie angibt, um den Antriebsmotor und die im Fahrzeug vorhandenen elektrischen Komponenten mit elektrischer Energie zu versorgen.
Wenn der SOC niedrig ist und die Fahrlast des Fahrzeugs hoch ist, fährt das Fahrzeug ohne Unterstützung des Antriebsmotors nur mit der Leistung des Verbrennungsmotors. Zum Beispiel fährt das Fahrzeug mit sehr hoher Geschwindigkeit, das Fahrzeug fährt kontinuierlich auf langen, ansteigenden Straßen oder das Fahrzeug fährt auf hochgelegenen Straßen. In diesem Fall verschlechtern sich die Kraftstoffeffizienz und nehmen die Abgase aufgrund der übermäßigen Verbrennungsmotorleistung und der hohen Verbrennungsmotordrehzahl zu.
Die oben genannten Informationen, die in diesem Abschnitt „Hintergrund“ offenbart werden, dienen nur dem besseren Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung und können daher Informationen enthalten, die nicht zum Stand der Technik gehören,der dem Fachmann bekannt ist.
KURZERLÄUTERUNG
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Antriebssystem bzw. ein System zum Steuern und ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs bereit, das mit einem elektrischen Lader (bspw. Kompressor) bereitgestellt ist, der die Fahrleistung verbessern und den Ladezustand (engl. „state of charge“, im Weiteren auch kurz SOC) einer Batterie effizient handhaben kann, wenn eine hohe Fahrlast in einem niedrigen SOC-Zustand gewünscht wird.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein Antriebssystem eines Hybridfahrzeugs aufweisen: einen Verbrennungsmotor (im Weiteren auch kurz: Motor), der eingerichtet ist, um eine Verbrennungsmotorleistung (im Weiteren auch kurz: Motorleistung) durch Verbrennung von Kraftstoff zu erzeugen, einen Antriebsmotor, der eingerichtet ist, um eine Leistung zur Unterstützung der Motorleistung des Motors zu erzeugen und selektiv als Generator zu arbeiten, um elektrische Energie zu erzeugen, eine Kupplung, die eingerichtet ist, um zwischen dem Motor und dem Antriebsmotor angeordnet zu sein, eine Batterie (bspw. Hochspannungsbatterie), die eingerichtet ist, um dem Antriebsmotor elektrische Energie zuzuführen oder mit der vom Antriebsmotor erzeugten elektrischen Energie geladen zu werden, einen elektrischen Lader, der in einer Einlassleitung angebracht ist, durch die eine Umgebungsluft strömt, um einer Brennkammer des Motors zugeführt zu werden, und eine Steuerungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um den elektrischen Lader zu betreiben und die vom Motor ausgegebene Motorleistung und die vom Antriebsmotor ausgegebene Antriebsmotorleistung basierend auf einer gewünschten Leistung eines Laders und einem SOC (Ladezustand) der Batterie zu steuern.
Die gewünschte Leistung kann z.B. aus einer Position eines vom Fahrer betätigten Gaspedalpositionssensors (APS) ermittelt werden, und in einer Ausführungsform, basierend auf der gewünschten Leistung, wird ein gewünschter Betrieb (bspw. Betriebsmodus) des Hybridfahrzeugs in einen Maximal-Hochlastzustand, einen Hochlastzustand, einen Mittellastzustand und einen Niederlastzustand unterteilt.
In einer Ausführungsform, wenn der gewünschte Betrieb der Maximal-Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie größer ist als ein vorbestimmter Wert, kann die Steuerungsvorrichtung z.B. den Motor so steuern, dass er eine maximale Leistung ausgibt, den elektrischen Lader so betreiben, dass der Motor die maximale Leistung ausgibt, und den Antriebsmotor so steuern, dass er eine Restleistung ausgibt, die einer Leistungslücke zwischen der maximalen Leistung des Motors und einer Zielantriebsleistung des Fahrzeugs entspricht, die auf der Grundlage der gewünschten Leistung ermittelt wird. Die Steuerungsvorrichtung kann z.B. die Batterie so steuern, dass sie dem Antriebsmotor die elektrische Energie zuführt, wobei die dem Antriebsmotor zugeführte elektrische Energie berechnet wird, indem von einer Batterieleistung, die durch den SOC der Batterie ermittelt wird, eine Summe aus einer vom elektrischen Lader verbrauchten Laderleistung, einer von elektrischen Komponenten (bspw. Scheinwerfer, Leistungselektronik, Navigationssystem, Sitzheizung, usw.) verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage verbrauchten Klimaanlagenleistung subtrahiert wird.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerungsvorrichtung, wenn der gewünschte Betrieb der Maximal-Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, z.B. den elektrischen Lader so betreiben, dass der Motor die maximale Leistung ausgibt und den Antriebsmotor so steuern, dass er als Generator betrieben wird, der elektrische Energie erzeugt, indem er einen Teil der vom Motor ausgegebenen maximalen Leistung nutzt, und die vom Antriebsmotor erzeugte elektrische Energie dem elektrischen Lader, den elektrischen Komponenten und einer Klimaanlage des Hybridfahrzeugs zugeführt wird.
In einer Ausführungsform, wenn der gewünschte Betrieb der Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie größer ist als ein vorbestimmter Wert, kann z.B. die Steuerungsvorrichtung den Motor so steuern, dass er eine maximale Leistung ausgibt, den elektrischen Lader so betreiben, dass der Motor die maximale Leistung ausgibt, und den Antriebsmotor so steuern, dass er eine Restleistung ausgibt, die einer Leistungslücke zwischen der maximalen Leistung des Motors und der Zielantriebsleistung des Fahrzeugs entspricht. Die Steuerungsvorrichtung kann z.B. die Batterie so steuern, dass sie dem Antriebsmotor die elektrische Energie zuführt, wobei die dem Antriebsmotor zugeführte elektrische Energie berechnet wird, indem von einer Batterieleistung, die durch den SOC der Batterie ermittelt wird, eine Summe aus einer vom elektrischen Lader verbrauchten Laderleistung, einer von elektrischen Komponenten verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage verbrauchten Klimaanlagenleistung subtrahiert wird.
Wenn der gewünschte Betrieb der Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, kann z.B. die Steuerungsvorrichtung den Motor so steuern, dass er eine maximale Leistung ausgibt, den elektrischen Lader so betreiben, dass der Motor die maximale Leistung ausgibt, und den Antriebsmotor so steuern, dass er als Generator betrieben wird, der elektrische Energie erzeugt, indem er einen Teil der vom Motor ausgegebenen maximalen Leistung nutzt. Die vom Antriebsmotor erzeugte elektrische Energie wird z.B. dem elektrischen Lader, den elektrischen Komponenten und einer Klimaanlage zugeführt.
Wenn der gewünschte Betrieb der Mittellastzustand ist und der SOC der Batterie größer ist als ein vorbestimmter Wert, kann z.B. die Steuerungsvorrichtung den Motor so steuern, dass er eine optimale Leistung ausgibt, um in einem Optimaler-Wirkungsgrad-Betriebspunkt (bspw. einem Betriebspunkt mit größter Effizienz) betrieben zu werden, den elektrischen Lader so betreiben, dass der Motor die optimale Leistung (bspw. eine Leistungsausgabe im Betriebspunkt mit größter Effizienz) ausgibt, und den Antriebsmotor so steuern, dass er eine Restleistung ausgibt, die einer Leistungslücke zwischen der optimalen Leistung des Motors und der Zielantriebsleistung des Fahrzeugs entspricht. Die Steuerungsvorrichtung kann z.B. die Batterie so steuern, dass die elektrische Energie dem Antriebsmotor zugeführt wird, wobei die dem Antriebsmotor zugeführte elektrische Energie berechnet wird, indem von einer durch den SOC der Batterie ermittelten Batterieleistung eine Summe aus einer vom elektrischen Lader aufgenommenen Laderleistung, einer von elektrischen Komponenten aufgenommenen Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage aufgenommenen Klimaanlagenleistung subtrahiert wird.
Wenn der gewünschte Betrieb der Mittellastzustand ist und der SOC der Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, kann z.B. die Steuerungsvorrichtung den Motor so steuern, dass er eine optimale Leistung ausgibt, um in einem Optimaler-Wirkungsgrad-Betriebspunkt betrieben zu werden, den elektrischen Lader so betreiben, dass der Motor die optimale Leistung ausgibt, und den Antriebsmotor so steuern, dass er als Generator betrieben wird, der eine Summenleistung und eine Ladeleistung erzeugt, indem er die vom Motor ausgegebene optimale Leistung nutzt. In einer Ausführungsform kann z.B. die Summenleistung eine Leistung sein, die eine vom elektrischen Lader verbrauchte Laderleistung, eine von elektrischen Komponenten verbrauchte Elektrokomponentenleistung und eine von einer Klimaanlage verbrauchte Klimaanlagenleistung summiert, und die Ladeleistung ist eine Leistung zum Laden der Batterie.
Die Steuerungsvorrichtung kann z.B. den Motor so steuern, dass er eine optimale Leistung ausgibt, um in einem Optimaler-Wirkungsgrad-Betriebspunkt betrieben zu werden, den Betrieb des elektrischen Laders stoppen und den Antriebsmotor so steuern, dass er eine Restleistung ausgibt, die einer Leistungslücke zwischen der optimalen Leistung des Motors und der Zielantriebsleistung des Fahrzeugs entspricht, wenn der gewünschte Betrieb der Niederlastzustand ist und der SOC der Batterie größer ist als ein vorbestimmter Wert. Insbesondere wird die Restleistung berechnet, indem von einer Batterieleistung, die durch den SOC der Batterie ermittelt wird, eine Summe aus einer vom elektrischen Lader verbrauchten Laderleistung, einer von elektrischen Komponenten verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage des Hybridfahrzeugs verbrauchten Klimaanlagenleistung subtrahiert wird, und die Zielantriebsleistung kann durch Summieren der optimalen Leistung des Motors und einer vom Antriebsmotor ausgegebenen Antriebsmotorleistung ausgegeben werden.
Die Steuerungsvorrichtung kann z.B. den Motor so steuern, dass er eine optimale Leistung ausgibt, um in einem Optimaler-Wirkungsgrad-Betriebspunkt betrieben zu werden, und einen Betrieb des elektrischen Laders stoppen und den Antriebsmotor als Generator steuern, um eine Summenleistung und eine Ladeleistung zum Laden der Batterie zu erzeugen, indem ein Teil der vom Motor ausgegebenen optimalen Leistung verwendet wird, wenn der gewünschte Betrieb der Niederlastzustand ist und der SOC der Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wobei die Summenleistung eine Leistung sein kann, die eine von elektrischen Komponenten verbrauchte Elektrokomponentenleistung und eine von einer Klimaanlage verbrauchte Klimaanlagenleistung summiert.
In einer weiteren Ausführungsform stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs bereit, die einen Antriebsmotor und einen Motor, eine Antriebsleistung zum Fahren des Fahrzeugs und einen in einer Einlassleitung angebrachten elektrischen Lader aufweist. Das Verfahren kann aufweisen: Ermitteln einer gewünschten Leistung eines Fahrers durch eine Steuerungsvorrichtung auf der Grundlage eines Herabdrückbetrags eines Gaspedals und Betreiben des elektrischen Laders durch die Steuerungsvorrichtung und Steuern einer vom Motor ausgegebenen Motorleistung und einer vom Antriebsmotor ausgegebenen Antriebsmotorleistung auf der Grundlage der gewünschten Leistung und eines SOC einer Batterie.
Die gewünschte Leistung kann z.B. aus einer Position eines im Fahrzeug angeordneten Gaspedalpositionssensors (APS) ermittelt werden, und ein gewünschter Betrieb des Hybridfahrzeugs wird von der Steuerungsvorrichtung auf der Grundlage der gewünschten Leistung ermittelt und in einen Maximal-Hochlastzustand, einen Hochlastzustand, einen Mittellastzustand und einen Niederlastzustand unterteilt.
Wenn der gewünschte Betrieb der Maximal-Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie größer ist als ein vorbestimmter Wert, wird der Motor so gesteuert, dass er eine maximale Leistung ausgibt, wird der elektrische Lader so betrieben, dass der Motor die maximale Leistung ausgibt, wird der Antriebsmotor so gesteuert, dass er eine Restleistung ausgibt, die einer Leistungslücke zwischen der maximalen Leistung des Motors und einer Zielantriebsleistung des Fahrzeugs entspricht, die auf der Grundlage der gewünschten Leistung ermittelt wird, und wird die Batterie durch die Steuerungsvorrichtung gesteuert, um dem Antriebsmotor elektrische Energie zuzuführen. Insbesondere wird die dem Antriebsmotor zugeführte elektrische Energie berechnet, indem von einer Batterieleistung, die durch den SOC der Batterie ermittelt wird, eine Summe aus einer vom elektrischen Lader verbrauchten Laderleistung, einer von elektrischen Komponenten verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage verbrauchten Klimaanlagenleistung subtrahiert wird.
Wenn der gewünschte Betrieb der Maximal-Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wird der Motor gesteuert, um eine maximale Leistung auszugeben, wird der elektrische Lader betrieben, so dass der Motor die maximale Leistung ausgibt, und wird der Antriebsmotor gesteuert, um als ein Generator betrieben zu werden, der eine Summenleistung erzeugt, indem ein Teil der vom Motor ausgegebenen maximalen Leistung verwendet wird, wobei die Summenleistung eine Leistung sein kann, die eine vom elektrischen Lader verbrauchte Laderleistung, eine von elektrischen Komponenten verbrauchte Elektrokomponentenleistung und eine von einer Klimaanlage verbrauchte Klimaanlagenleistung summiert.
Wenn der gewünschte Betrieb der Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie größer ist als ein vorbestimmter Wert, wird der Motor so gesteuert, dass er eine maximale Leistung ausgibt, wird der elektrische Lader so betrieben, dass der Motor die maximale Leistung ausgibt, und wird der Antriebsmotor gesteuert, um eine Restleistung auszugeben, die einer Leistungslücke zwischen der maximalen Leistung des Motors und der Zielantriebsleistung des Fahrzeugs entspricht, wobei die Restleistung berechnet wird, indem eine Summenleistung von einer Batterieleistung subtrahiert wird, die die Batterie an den Antriebsmotor ausgeben kann, und die Antriebsleistung durch Summieren der maximalen Leistung des Motors und einer vom Antriebsmotor ausgegebenen Antriebsmotorleistung ausgegeben wird, wobei die Summenleistung eine Leistung sein kann, die eine vom elektrischen Lader verbrauchte Laderleistung, eine von elektrischen Komponenten verbrauchte Elektrokomponentenleistung und eine von einer Klimaanlage verbrauchte Klimaanlagenleistung summiert.
Wenn der gewünschte Betrieb der Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wird der Motor so gesteuert, dass er eine maximale Leistung ausgibt, wird der elektrische Lader so betrieben, dass der Motor die maximale Leistung ausgibt, und wird der Antriebsmotor so gesteuert, dass er als ein Generator betrieben wird, der eine Summenleistung erzeugt, indem ein Teil der vom Motor ausgegebenen maximalen Leistung verwendet wird, und wobei die Summenleistung eine Leistung sein kann, die eine Laderleistung, die vom elektrischen Lader verbraucht wird, eine Elektrokomponentenleistung, die von elektrischen Komponenten verbraucht wird, und eine Klimaanlagenleistung, die von einer Klimaanlage verbraucht wird, summiert.
Wenn der gewünschte Betrieb der Mittellastzustand ist und der SOC der Batterie größer ist als ein vorbestimmter Wert, wird der Motor so gesteuert, dass er eine optimale Leistung ausgibt, wird der elektrische Lader so betrieben, dass der Motor die optimale Leistung ausgibt, und wird der Antriebsmotors gesteuert, um eine Restleistung auszugeben, die eine Leistungslücke zwischen der optimalen Leistung des Motors und der Zielantriebsleistung des Fahrzeugs ist, wobei dem Antriebsmotor eine Restleistung zugeführt werden kann, die eine Summenleistung aus einer Batterieleistung ausnimmt, die die Batterie ausgeben kann, und die Antriebsleistung durch Summieren der optimalen Leistung des Motors und einer vom Antriebsmotor ausgegebenen Antriebsmotorleistung ausgegeben wird, und wobei die Summenleistung eine Leistung ist, die eine vom elektrischen Lader verbrauchte Laderleistung, eine von elektrischen Komponenten verbrauchte Elektrokomponentenleistung und eine von einer Klimaanlage verbrauchte Klimaanlagenleistung summiert.
Wenn der gewünschte Betrieb der Mittellastzustand ist und der SOC der Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wird der Motor so gesteuert, dass er eine optimale Leistung ausgibt, und wird der elektrische Lader so betrieben, dass der Motor die optimale Leistung ausgibt, und wird der Antriebsmotor als Generator betrieben, der eine Summenleistung und eine Ladeleistung unter Verwendung der optimalen Leistungsabgabe vom Motor erzeugt, wobei die Summenleistung eine Leistung sein kann, die eine vom elektrischen Lader verbrauchte Laderleistung, eine von elektrischen Komponenten verbrauchte Elektrokomponentenleistung und eine von einer Klimaanlage verbrauchte Klimaanlagenleistung summiert, und die Ladeleistung eine Leistung zum Laden der Batterie ist.
Wenn der gewünschte Betrieb der Niederlastzustand ist und der SOC der Batterie größer ist als ein vorbestimmter Wert, wird der Motor so gesteuert, dass er eine optimale Leistung ausgibt, wird der Betrieb des elektrischen Laders gestoppt, und wird der Antriebsmotor gesteuert, um eine Restleistung auszugeben, die die optimale Leistung des Motors von der Antriebsleistung des Fahrzeugs ausnimmt (bspw. eine Leistung, bei der von der Antriebsleitung des Fahrzeugs die optimale Leistung des Motors subtrahiert wird), wobei eine Restleistung, die eine Summenleistung von einer Batterieleistung ausnimmt, die die Batterie ausgeben kann, dem Antriebsmotor zugeführt werden kann, und die Antriebsleistung durch Summieren der optimalen Leistung des Motors und einer Antriebsmotorleistung, die vom Antriebsmotor ausgegeben wird, ausgegeben werden kann, und wobei die Summenleistung eine Leistung sein kann, die eine vom elektrischen Lader verbrauchte Laderleistung, eine von elektrischen Komponenten verbrauchte Elektrokomponentenleistung und eine von einer Klimaanlage verbrauchte Klimaanlagenleistung summiert.
Wenn der gewünschte Betrieb der Niederlastzustand ist und ein SOC der Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wird der Motor gesteuert, um eine optimale Leistung auszugeben, wird der Betrieb des elektrischen Laders gestoppt, und wird der Antriebsmotor als Generator betrieben, um eine Summenleistung und eine Ladeleistung zum Laden der Batterie zu erzeugen, indem ein Teil der vom Motor ausgegebenen optimalen Leistung verwendet wird, wobei die Summenleistung eine Leistung sein kann, die eine von elektrischen Komponenten verbrauchte Elektrokomponentenleistung und eine von einer Klimaanlage verbrauchte Klimaanlagenleistung summiert.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Leistungsverteilungsverfahren gemäß dem SOC der Batterie bereitgestellt, wodurch die Kraftstoffeffizienz in einem Fahrzustand mit hoher Last verbessert wird.
Darüber hinaus kann eine zusätzliche Absenkung des SOC verhindert werden, wenn das Fahrzeug in einer Situation, in der der SOC niedrig ist, nur mit der Verbrennungsmotorleistung fährt, wodurch die Fahrleistung des Fahrzeugs verbessert wird.
Da es außerdem leicht möglich ist, ein Absinken des SOC zu verhindern, verglichen mit dem Fall, in dem das Hybridfahrzeug mit einem Saugmotor bereitgestellt ist, ist es möglich, die Herstellungskosten durch Reduzierung der Batteriekapazität zu senken.
Darüber hinaus kann verhindert werden, dass der Motor im Vergleich zum Einsatz des Saugmotors im Hybridfahrzeug in einem hohen Drehzahlbereich betrieben wird, wodurch im Fahrzeug erzeugte Geräusche und Vibrationen unterdrückt werden.
Weitere Anwendungsbereiche werden sich aus der hier gegebenen Beschreibung ergeben. Es ist klar, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur der Veranschaulichung dienen und nicht den Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränken sollen.
Figurenliste
Damit die Offenbarung gut verständlich ist, werden nun verschiedene Ausführungsformen davon beschrieben, wobei beispielhaft auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird, in denen:

1 eine konzeptionelle Darstellung ist, die eine Konfiguration eines Antriebssystems eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
2 eine konzeptionelle Darstellung ist, die eine Beziehung zwischen einem Motor und einem elektrischen Lader des Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
3 ein Blockdiagramm ist, das die Konfiguration des Systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
4 ein Diagramm ist, das einen Ladungszustandsbereich einer Batterie gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
5 und 6 Diagramme zur Erläuterung eines Vorgangs der Leistungsverteilung eines Motors und eines Antriebsmotors in einem Maximal-Hochlastzustand sind,
7 und 8 Diagramme zur Erläuterung eines Vorgangs der Leistungsverteilung eines Motors und eines Antriebsmotors im Hochlastzustand sind,
9 und 10 Diagramme zur Erläuterung eines Vorgangs der Leistungsverteilung eines Motors und eines Antriebsmotors in einem Mittellastzustand sind und
11 bis 13 Diagramme zur Erläuterung eines Vorgangs der Leistungsverteilung eines Motors und eines Antriebsmotors im Niederlastzustand sind.

Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise einzuschränken.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung hat lediglich beispielhaften Charakter und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendung nicht einschränken. Es ist zu verstehen, dass in den Zeichnungen durchgehend entsprechende Bezugszeichen auf ähnliche oder entsprechende Teile und Merkmale hinweisen.
Dem Fachmann ist klar, dass die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Weise modifiziert werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Darüber hinaus werden eine Größe und eine Dicke einer jeden in den Zeichnungen gezeigten Konfiguration aus Gründen des Verständnisses und der Einfachheit der Beschreibung willkürlich angegeben, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, und um mehrere Teile und Bereiche deutlich zu veranschaulichen, werden deren Dicken übertrieben.
Nachfolgend wird ein System zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1 ist eine konzeptionelle Darstellung, die eine Konfiguration eines Antriebssystems bzw. eines Systems zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 2 ist eine konzeptionelle Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Motor und einem elektrischen Lader des Hybridfahrzeugs in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 3 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Systems in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Das Hybridfahrzeug gemäß der im Folgenden beispielhaft beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird beispielhaft als eine Struktur einer TMED-Konfiguration (engl. „Transmission Mounted Electric Device“) beschrieben. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die vorliegende Offenbarung kann selbstverständlich auch auf Hybrid-Elektrofahrzeuge mit anderen Konfigurationen angewandt werden.
Wie in 1 bis 3 dargestellt, kann ein Hybridfahrzeug, bei welchem das Antriebssystem des Hybridfahrzeugs verwendet wird, einen Motor 10, einen Hybrid-Starter-Generator (auch kurz: HSG) 40, einen Antriebsmotor 50, eine Kupplung 60, eine Batterie 70, einen elektrischen Lader 31, einen Gaspedalsensor 100 und eine Steuerungsvorrichtung 90 aufweisen.
Der Motor 10 erzeugt die zum Antrieb des Fahrzeugs gewünschte Leistung durch Verbrennung von Kraftstoff.
Unter Bezugnahme auf 2 wird die Umgebungsluft, die der Brennkammer 11 des Motors 10 zugeführt wird, durch eine Mehrzahl von Einlassleitungen zugeführt, und das aus der Brennkammer 11 des Motors 10 austretende Abgas wird durch einen Auspuffkrümmer 15 und eine Abgasleitung 17 nach außen abgeführt. In diesem Fall ist in der Abgasleitung 17 ein katalytischer Wandler 19 mit einem Katalysator installiert, der das Abgas reinigt.
Der elektrische Lader 31 ist in der Einlassleitung 20 angebracht, um die Brennkammer 11 mit verdichteter Luft zu versorgen, und weist einen Motor und einen elektrischen Lader auf. Der elektrische Lader wird durch den Motor betrieben und verdichtet je nach Betriebszustand Umgebungsluft und führt die verdichtete Umgebungsluft der Brennkammer 11 zu.
In der Einlassleitung kann ein Ladeluftkühler installiert sein. Die vom elektrischen Lader 31 verdichtete Luft wird durch den Ladeluftkühler gekühlt.
Ein Luftfilter 29 zum Filtern von Umgebungsluft, die von außen zugeführt wird, ist an einem Eingang der Einlassleitung 20 angebracht.
Die über die Einlassleitung 20 eingeleitete Umgebungsluft wird über den Ansaugkrümmer 13 der Brennkammer 11 zugeführt. Eine Drosselklappe 14 ist am Ansaugkrümmer 13 angebracht und steuert die Luftmenge, die der Brennkammer 11 zugeführt wird.
Unter Bezugnahme auf 1 startet der HSG 40 den Motor 10 und arbeitet selektiv als Stromgenerator in dem Zustand, in dem der Motor 10 beginnt, Leistung zu erzeugen.
Der Antriebsmotor 50 unterstützt die Leistung des Motors 10 und arbeitet selektiv als Stromgenerator zur Erzeugung elektrischer Energie.
Der Antriebsmotor 50 wird mit elektrischer Energie betrieben, die in der Batterie 70 gespeichert ist, und die elektrische Energie, die im Antriebsmotor 50 und im HSG 40 erzeugt wird, wird in die Batterie 70 geladen.
Im Hybridfahrzeug werden gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Motorleistung und eine Antriebsmotorleistung basierend auf dem SOC der Batterie verteilt. Der SOC der Batterie 70 kann gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in drei Bereiche unterteilt werden.
Unter Bezugnahme auf 4 kann der SOC-Bereich der Batterie 70 in einen Hoch-Bereich, einen Normal-Bereich und einen Niedrig-Bereich entsprechend der Ladungsmenge der Batterie 70 unterteilt werden. Ferner kann der Hoch-Bereich entsprechend der Ladungsmenge der Batterie 70 in einen kritischen hohen (CH) und einen normalen hohen (NH) Bereich, der Normalbereich in einen normalen Entladebereich (ND) und einen normalen Ladebereich (NC) und der Niedrig-Bereich in einen normalen niedrigen (NL) und einen kritischen niedrigen (CL) Bereich unterteilt werden.
Der Gaspedalsensor (APS) 100 erfasst die Betätigung eines Gaspedals. Die vom Gaspedalsensor erfasste Gaspedalstellung wird an die Steuerungsvorrichtung 90 übertragen. Die Steuerungsvorrichtung 90 kann auf der Grundlage der vom Gaspedalsensor erfassten Gaspedalstellung eine gewünschte Leistung ermitteln und den Fahrmodus des Fahrzeugs selektiv auf den EV-Modus und den HEV-Modus umschalten.
Die Steuerungsvorrichtung 90 steuert die einzelnen Komponenten des Fahrzeugs, darunter den Motor 10, den HSG 40, den Antriebsmotor 50, den elektrischen Lader 31, die Batterie 70 und die Kupplung 60.
In einer Ausführungsform kann die Steuerungsvorrichtung 90 als ein oder mehrere Prozessoren bereitgestellt sein, die von einem festgelegten Programm betrieben werden, und das festgelegte Programm kann einen jeden Vorgang eines Verfahrens zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausführen.
Die Kupplung 60 ist zwischen dem Motor 10 und dem Antriebsmotor 50 bereitgestellt, und das Hybridfahrzeug wird je nach Kupplungszustand der Kupplung 60 im Elektrofahrzeug-Modus (EV) oder im Hybrid-Elektrofahrzeug-Modus (HEV) betrieben. Der EV-Modus ist der Modus, in dem das Fahrzeug nur mit der Antriebsleistung des Antriebsmotors fährt, und der HEV-Modus ist der Modus, in dem das Fahrzeug mit der Antriebsleistung des Antriebsmotors 50 und des Motors 10 fährt.
Die Antriebsleistung des Motors 10 und des Antriebsmotors 50 wird auf die im Fahrzeug bereitgestellten Antriebsräder übertragen. In diesem Fall ist ein Getriebe 80 zwischen der Kupplung 60 und den Antriebsrädern bereitgestellt. Innerhalb des Getriebes 80 ist ein Schaltgang eingebaut, so dass das vom Motor 10 und dem Antriebsmotor 50 ausgegebene Drehmoment entsprechend einer Schaltstufe veränderbar ist.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Die Steuerungsvorrichtung kann eine Beschleunigungsabsicht eines Fahrers (oder eine gewünschte Leistung des Fahrers) auf der Grundlage eines Herabdrückbetrags (oder einer Stellung) des Gaspedals ermitteln. Die gewünschte Leistung des Fahrers (d.h. der gewünschte Betrieb bzw. Modus des Hybridfahrzeugs) kann entsprechend dem Druck auf das Gaspedal in einen Maximal-Hochlastzustand, einen Hochlastzustand, einen Mittellastzustand und einen Niederlastzustand unterteilt werden.
Wenn z.B. der Druck bzw. das Herabdrücken (im Weiteren kurz: Druck) auf das Gaspedal 100% ist, kann der gewünschte Betrieb der Zustand mit maximal hoher Last sein (z.B. engl. „wide open throttle“ oder kurz WOT; dt.: weit geöffnete Drosselklappe). Wenn der Druck auf das Gaspedal weniger als 100 % und mehr als 60 % ist, kann der gewünschte Betrieb der Hochlastzustand sein (z.B. engl. „high tip-in“ oder kurz HTI; dt.: weit herabgedrücktes Gaspedal). Wenn der Druck auf das Gaspedal weniger als 60 % und mehr als 30 % ist, kann der gewünschte Betrieb der Mittellastzustand sein (z.B. engl. „middle tip-in“ oder kurz MIT; dt.: mittelweit herabgedrücktes Gaspedal). Wenn der Druck auf das Gaspedal weniger als 30 % und mehr als 0 % ist, kann der gewünschte Betrieb der Niederlastzustand sein (z.B. engl. „low tip-in“ oder kurz LTI; dt.: wenig herabgedrücktes Gaspedal). Wenn der Druck auf das Gaspedal 0 % und der Druck auf das Bremspedal 0 % ist, kann ermittelt werden, dass das Fahrzeug im Leerlauf fährt bzw. rollt. Wenn der Druck auf das Gaspedal 0 % ist und das Bremspedal gedrückt ist, kann ermittelt werden, dass das Fahrzeug bremst.
Die Steuerungsvorrichtung kann aus dem Betätigungsbetrag des Gaspedals eine Fahrlast des Fahrzeugs entsprechend der gewünschten Leistung des Fahrers berechnen. Die Fahrlast des Fahrzeugs kann auf der Grundlage der gewünschten Leistung des Fahrers, einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahrzeugkarosserieneigung berechnet werden.
Wenn der gewünschte Betrieb des Fahrers der Maximal-Hochlastzustand ist (WOT) und der SOC der Batterie größer ist als ein vorbestimmter Wert (es können alle Bereiche mit Ausnahme des niedrigen Bereichs in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gemeint sein), kann die Steuerungsvorrichtung eine Zielantriebsleistung auf der Grundlage der gewünschten Leistung des Fahrers berechnen. Und die Steuerungsvorrichtung steuert den Motor so, dass er eine maximale Leistung ausgibt, und betreibt den elektrischen Lader so, dass der Motor maximale Leistung ausgibt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehzahl des elektrischen Laders so ermittelt, dass der Motor ein zur Motordrehzahl korrespondierendes maximales Drehmoment ausgibt, und die Steuerungsvorrichtung berechnet die Leistung des elektrischen Laders, damit der Motor die maximale Leistung ausgibt.
Im Maximal-Hochlastzustand wird über den Antriebsmotor eine Restleistung ausgegeben, die die maximale Leistung des Motors von der Antriebsleistung des Fahrzeugs ausnimmt (d.h. die Restleistung ist eine Leistung, bei der von der Antriebsleistung des Fahrzeugs die vom Motor ausgegebene maximale Leistung subtrahiert wird). Dazu berechnet die Steuerungsvorrichtung eine Summenleistung, die eine vom elektrischen Lader aufgenommene Laderleistung, eine von elektrischen Komponenten aufgenommene Elektrokomponentenleistung und eine von einer Klimaanlage aufgenommene Klimaanlagenleistung summiert. Und eine Restleistung, die die Summenleistung von der Batterieleistung ausnimmt, die die Batterie ausgeben kann, wird dem Antriebsmotor zugeführt, und die Steuerungsvorrichtung steuert den Antriebsmotor so, dass er eine Restleistung ausgibt, die die maximale Leistung des Motors von der Antriebsleistung ausnimmt.
Unter Bezugnahme auf z.B. 5, wenn die Antriebsleistung des Fahrzeugs 290 kW beträgt, betreibt die Steuerungsvorrichtung den elektrischen Lader so, dass der Motor die maximale Leistung von 250 kW ausgibt. Angenommen wird, dass die vom elektrischen Lader aufgenommene Laderleistung 10 kW beträgt und die Leistung der elektrischen Komponenten und der Klimaanlage 5 kW beträgt. Somit beträgt die Summenleistung 15 kW. In diesem Fall steuert die Steuerungsvorrichtung die Batterie, um die Summenleistung von 15 kW an den elektrischen Lader, die elektrische Komponente und die Klimaanlage auszugeben, und steuert den Antriebsmotor, um die Restleistung von 40 kW auszugeben, bei welcher die maximale Leistung des Motors von 250 kW von der Antriebsleistung von 290 kW ausgenommen ist.
Wenn der gewünschte Betrieb des Fahrers der Maximal-Hochlastzustand ist (WOT) und der SOC der Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann dies den niedrigen Bereich des SOC bedeuten), berechnet die Steuerungsvorrichtung die Zielantriebsleistung auf der Grundlage der gewünschten Leistung des Fahrers. Die Steuerungsvorrichtung steuert den Motor so, dass er eine maximale Motorleistung ausgibt, und betreibt den elektrischen Lader so, dass der Motor die maximale Leistung ausgibt. Hier wird die Drehzahl des elektrischen Laders so ermittelt, dass der Motor ein maximales Drehmoment ausgibt, das einer Motordrehzahl entspricht. Und die Steuerungsvorrichtung berechnet die Leistung des elektrischen Laders, damit der Motor die maximale Leistung ausgibt.
Die Steuerungsvorrichtung berechnet die Summenleistung, die eine vom elektrischen Lader verbrauchte Laderleistung, eine von elektrischen Komponenten verbrauchte Elektrokomponentenleistung und eine von einer Klimaanlage verbrauchte Klimaanlagenleistung summiert.
Da es sich in diesem Fall um einen niedrigen SOC-Zustand handelt, verbraucht die Summenleistung für den Betrieb des elektrischen Laders, der elektrischen Komponente und der Klimaanlage einen Teil der vom Motor ausgegebenen Leistung. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung betreibt den Antriebsmotor als Generator, um die Summenleistung zu erzeugen, indem er einen Teil der vom Motor ausgegebenen maximalen Leistung nutzt.
Dementsprechend wird die Leistung, die die Summenleistung von der maximalen Leistung des Motors ausnimmt, als Antriebsleistung des Fahrzeugs ausgegeben.
Unter Bezugnahme beispielsweise auf 6, wenn die maximale Leistung des Motors 250 kW beträgt, betreibt die Steuerungsvorrichtung den elektrischen Lader so, dass der Motor die maximale Leistung von 250 kW ausgibt. Angenommen wird, dass die Leistung des Laders 10 kW beträgt und die Leistung der elektrischen Komponenten und der Klimaanlage 5 kW beträgt. Somit beträgt die Summenleistung 15kW. In diesem Fall betreibt die Steuerungsvorrichtung den Antriebsmotor als Generator, um 15 kW aus der vom Motor ausgegebenen maximalen Leistung zu erzeugen und diese dem elektrischen Lader, der elektrischen Komponente und der Klimaanlage zuzuführen. Wenn man die Summenleistung von 15 kW von der maximalen Leistung des Motors von 250 kW ausnimmt, werden 235 kW als Antriebsleistung ausgegeben.
Da ein Teil der maximalen Leistung des Motors als gewünschte Leistung für den Betrieb des elektrischen Laders, der elektrischen Komponente und der Klimaanlage im niedrigen Bereich des SOC und des Maximal-Hochlastzustandes verwendet wird, ist es möglich, zu verhindern, dass der SOC der Batterie in den kritischen niedrigen Bereich eintritt.
Wenn sich das Fahrzeug in einem Stopp-Zustand befindet, der gewünschte Betrieb des Fahrers der Zustand mit maximal hoher Last ist (WOT) und sich die Batterie in einem extremen Zustand befindet (z.B. der SOC der Batterie befindet sich im kritischen niedrigen Bereich oder die Temperatur der Batterie ist in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sehr hoch oder sehr niedrig), berechnet die Steuerungsvorrichtung die Zielantriebsleistung basierend auf der gewünschten Leistung des Fahrers, und die Steuerungsvorrichtung steuert den Motor so, dass er die maximale Leistung ausgibt, und betreibt den HSG als Generator, um mit einem Teil der maximalen Leistung des Motors die Batterie in einem Zustand zu laden, in dem der Betrieb des elektrischen Laders gestoppt ist.
Wenn der SOC sehr niedrig ist und das Fahrzeug angehalten wird oder die Fahrzeuggeschwindigkeit sehr langsam ist (z.B. wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter 10 km/h liegt), wird die Drehzahl des Antriebsmotors verringert, um das Fahrzeug anzutreiben. Zu diesem Zeitpunkt ist die Drehzahl des Antriebsmotors zwar sehr gering (z.B. unter 1000 U/min), jedoch die Motordrehzahl relativ höher ist (z.B. über 1000 U/min). Da in diesem Fall die Differenz zwischen der Drehzahl des Antriebsmotors und der Motordrehzahl groß ist, kann die Kupplung nicht eingekuppelt werden, so dass ein Teil der Leistung des Motors über den HSG in die Batterie geladen wird.
Die Steuerungsvorrichtung berechnet die Summenleistung, die die Leistung der elektrischen Komponenten und die Leistung der Klimaanlage summiert.
Da in diesem Fall der SOC der Batterie sehr niedrig ist, wird für die Leistung der elektrischen Komponente und der Klimaanlage eine Leistung verwendet, die über den HSG in die Batterie geladen wird. Die Restleistung ohne die Elektrokomponentenleistung und die Leistung der Klimaanlage aus der von der Batterie ausgegebenen Leistung wird dem elektrischen Lader zugeführt.
Wenn der elektrische Lader zu arbeiten beginnt, wird die maximale Leistung, die vom Motor ausgegeben wird, allmählich erhöht, und die durch den HSG erzeugte Leistung wird ebenfalls erhöht. Dementsprechend wird auch die dem elektrischen Lader zugeführte Leistung allmählich erhöht.
Wenn die Drehzahl des Antriebsmotors mit der allmählichen Steigerung der Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt (z.B. mehr als 10 km/h), können die Motordrehzahl und die Drehzahl des Antriebsmotors synchronisiert werden, so dass die vom Motor ausgegebene Leistung durch den Antriebsmotor durch Einrücken der Kupplung erzeugt werden kann.
Wenn der gewünschte Betrieb des Fahrers der Hochlastzustand (HTI) ist und der SOC der Batterie größer ist als ein vorbestimmter Wert (es können alle Bereiche mit Ausnahme der niedrigen Bereiche in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gemeint sein), steuert die Steuerungsvorrichtung den Motor so, dass er eine optimale Leistung ausgibt, um in einem Optimaler-Wirkungsgrad-Betriebspunkt betrieben zu werden, und betreibt den elektrischen Lader so, dass der Motor die optimale Leistung ausgibt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehzahl des elektrischen Laders so ermittelt, dass der Motor ein zu einer Motordrehzahl korrespondierendes optimales Drehmoment ausgibt. Die Steuerungsvorrichtung berechnet die Leistung des elektrischen Laders, damit der Motor die optimale Leistung ausgibt.
Im Hochlastzustand wird über den Antriebsmotor eine Restleistung ausgegeben, bei der die optimale Leistung des Motors von der Antriebsleistung des Fahrzeugs ausgenommen ist. Dazu berechnet die Steuerungsvorrichtung eine Summenleistung, die eine vom elektrischen Lader aufgenommene Laderleistung, eine von elektrischen Komponenten aufgenommene Elektrokomponentenleistung und eine von einer Klimaanlage aufgenommene Klimaanlagenleistung summiert. Eine Restleistung, die die Summenleistung von der Batterieleistung ausnimmt, die die Batterie ausgeben kann, wird dem Antriebsmotor zugeführt, und die Steuerungsvorrichtung steuert den Antriebsmotor so, dass er eine Restleistung ausgibt, bei der die optimale Leistung des Motors von der Antriebsleistung ausgenommen ist.
Zum Beispiel unter Bezugnahme auf 7, wenn die Antriebsleistung des Fahrzeugs 140 kW beträgt, betreibt die Steuerungsvorrichtung den elektrischen Lader, so dass der Motor die optimale Leistung von 120 kW ausgibt. Angenommen wird, dass die Leistung des Kompressors 10 kW beträgt und die Leistung der elektrischen Komponenten und der Klimaanlage 5 kW beträgt. Somit beträgt die Summenleistung 15kW. In diesem Fall steuert die Steuerungsvorrichtung die Batterie, um die Summenleistung von 15 kW an den elektrischen Lader, die elektrische Komponente und die Klimaanlage auszugeben, und steuert den Antriebsmotor, um die Restleistung von 20 kW auszugeben, bei der von der Antriebsleistung von 140 kW die optimale Leistung des Motors von 120 kW ausgenommen ist.
Wenn der gewünschte Betrieb des Fahrers der Hochlastzustand (HTI) ist und der SOC der Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann dies den niedrigen Bereich des SOC bedeuten), berechnet die Steuerungsvorrichtung die Zielantriebsleistung auf der Grundlage der gewünschten Leistung des Fahrers. Und die Steuerungsvorrichtung steuert den Motor so, dass er eine optimale Leistung ausgibt, und betreibt den elektrischen Lader so, dass der Motor die optimale Leistung ausgibt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehzahl des elektrischen Laders so ermittelt, dass der Motor ein zu einer Motordrehzahl korrespondierendes optimales Drehmoment ausgibt. Die Steuerungsvorrichtung berechnet die Leistung des elektrischen Laders, damit der Motor die optimale Leistung ausgibt.
Die Steuerungsvorrichtung berechnet die Summenleistung, die die Leistung des elektrischen Laders, die Leistung der elektrischen Komponenten und die Leistung der Klimaanlage summiert.
Da es sich in diesem Fall um einen niedrigen SOC-Zustand handelt, verbraucht die Summenleistung für den Betrieb des elektrischen Laders, der elektrischen Komponente und der Klimaanlage einen Teil der vom Motor ausgegebenen Leistung. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung betreibt den Antriebsmotor als Generator, um die Summenleistung zu erzeugen, indem er einen Teil der vom Motor ausgegebenen optimalen Leistung nutzt.
Dementsprechend wird die Leistung, bei der die Summenleistung von der optimalen Leistung des Motors ausgenommen ist, als Antriebsleistung des Fahrzeugs ausgegeben.
Zum Beispiel unter Bezugnahme auf 8, wenn die vom Motor ausgegebene optimale Leistung 120 kW beträgt, steuert die Steuerungsvorrichtung den elektrischen Lader so, dass der Motor die optimale Leistung von 120 kW ausgibt. Angenommen wird, dass die Leistung des Laders 5,7 kW beträgt und die Leistung der elektrischen Komponenten und der Klimaanlage 5 kW beträgt. Somit beträgt die Summenleistung 10,7 kW. In diesem Fall betreibt die Steuerungsvorrichtung den Antriebsmotor als Generator, um 10,7 kW aus der optimalen Leistung des Motors zu erzeugen und diese dem elektrischen Lader, der elektrischen Komponente und der Klimaanlage zuzuführen. Wenn die Summenleistung von 10,7 kW von der optimalen Motorleistung von 120 kW ausgenommen ist, wird als Antriebsleistung 109,3 kW ausgegeben.
Da ein Teil der optimalen Leistung des Motors als gewünschte Leistung zum Betrieb des elektrischen Laders, der elektrischen Komponente und der Klimaanlage im niedrigen Bereich des SOC und des Maximal-Hochlastzustandes verwendet wird, ist es möglich, zu verhindern, dass der SOC der Batterie in den kritischen niedrigen Bereich eintritt.
Wenn sich der gewünschte Betrieb des Fahrers im Mittellastzustand befindet (MTI) und der SOC der Batterie größer ist als ein vorbestimmter Wert, berechnet die Steuerungsvorrichtung die Zielantriebsleistung auf der Grundlage der gewünschten Leistung des Fahrers, und die Steuerungsvorrichtung steuert den Motor so, dass er eine optimale Leistung ausgibt, um in einem Optimaler-Wirkungsgrad-Betriebspunkt betrieben zu werden, und betreibt den elektrischen Lader so, dass der Motor die optimale Leistung ausgibt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehzahl des elektrischen Laders so ermittelt, dass der Motor ein optimales zu einer Motordrehzahl korrespondierendes Drehmoment ausgibt, und die Steuerungsvorrichtung berechnet die Leistung des elektrischen Laders, damit der Motor die optimale Leistung ausgibt.
Im Mittellastzustand wird über den Antriebsmotor eine Restleistung ausgegeben, die einer Leistungslücke zwischen der optimalen Leistung des Motors und der Zielantriebsleistung des Fahrzeugs entspricht. Dazu berechnet die Steuerungsvorrichtung eine Summenleistung, die eine vom elektrischen Lader aufgenommene Laderleistung, eine von elektrischen Komponenten aufgenommene Elektrokomponentenleistung und eine von einer Klimaanlage aufgenommene Klimaanlagenleistung summiert. Eine Restleistung, bei der die Summenleistung von der Batterieleistung, die die Batterie abgeben kann, ausgenommen ist, wird dem Antriebsmotor zugeführt, und die Steuerungsvorrichtung steuert den Antriebsmotor so, dass er die Restleistung ausgibt (d.h. eine Leistung, bei der die optimale Leistung des Motors von der Zielantriebsleistung subtrahiert wird).
Zum Beispiel unter Bezugnahme auf 9, wenn die Zielantriebsleistung des Fahrzeugs 120 kW beträgt, betreibt die Steuerungsvorrichtung den elektrischen Lader so, dass der Motor die optimale Leistung von 100 kW ausgibt. Angenommen wird, dass die Leistung des Laders 5 kW beträgt und die Leistung der elektrischen Komponenten und der Klimaanlage 5 kW beträgt. Somit beträgt die Summenleistung 10kW. In diesem Fall steuert die Steuerungsvorrichtung die Batterie so, dass sie eine Summenleistung von 10 kW an den elektrischen Lader, die elektrische Komponente und die Klimaanlage ausgibt, und steuert den Antriebsmotor so, dass er die Restleistung von 20 kW ausgibt (d.h. die Leistungslücke zwischen der optimalen Leistung des Motors von 100 kW und der Zielantriebsleistung von 120 kW).
Wenn der gewünschte Betrieb des Fahrers der Mittellastzustand ist (MTI) und der SOC der Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann dies den niedrigen Bereich des SOC bedeuten), berechnet die Steuerungsvorrichtung die Zielantriebsleistung auf der Grundlage der gewünschten Leistung des Fahrers. Die Steuerungsvorrichtung steuert den Motor so, dass er eine optimale Leistung ausgibt, und betreibt den elektrischen Lader so, dass der Motor die optimale Leistung ausgibt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehzahl des elektrischen Laders so ermittelt, dass der Motor ein optimales zu einer Motordrehzahl korrespondierendes Drehmoment ausgibt. Die Steuerungsvorrichtung berechnet die Leistung des elektrischen Laders, damit der Motor die optimale Leistung ausgibt.
Die Steuerungsvorrichtung berechnet die Summenleistung, die die Leistung des elektrischen Laders, die Leistung der elektrischen Komponenten und die Leistung der Klimaanlage summiert.
Da es sich in diesem Fall um einen niedrigen SOC-Zustand handelt, verwendet die Summenleistung für den Betrieb des elektrischen Laders, der elektrischen Komponente und der Klimaanlage einen Teil der vom Motor ausgegebenen Leistung. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung betreibt den Antriebsmotor als Generator, um die Summenleistung und eine Ladeleistung zum Laden der Batterie zu erzeugen, indem ein Teil der vom Motor ausgegebenen optimalen Leistung genutzt wird.
Zum Beispiel unter Bezugnahme auf 10, wenn die vom Motor ausgegebene optimale Leistung 100 kW beträgt, steuert die Steuerungsvorrichtung den elektrischen Lader so, dass der Motor die optimale Leistung von 100 kW ausgibt. Angenommen wird, dass die Leistung des Laders 5 kW beträgt und die Leistung der elektrischen Komponenten und der Klimaanlage 5 kW beträgt. Somit beträgt die Summenleistung 10kW. In diesem Fall betreibt die Steuerungsvorrichtung den Antriebsmotor als Generator, um mit der optimalen Leistung des Motors 10 kW zu erzeugen und diese dem elektrischen Lader, der elektrischen Komponente und der Klimaanlage zuzuführen. Die Ladeleistung von 10kw zum Laden der Batterie wird in die Batterie geladen. Dementsprechend werden 80 kW, wenn man die Summenleistung von 10 kW und die Ladeleistung von 10 kW von der optimalen Leistung des Motors von 100 kW ausnimmt, als Antriebsleistung ausgegeben.
Daher wird im SOC im Niedrig- und Mittellastzustand ein Teil der optimalen Motorleistung als gewünschte Leistung zum Betrieb des elektrischen Laders, der elektrischen Komponente und der Klimaanlage und ein Teil der optimalen Motorleistung zum Laden der Batterie verwendet.
Wenn der gewünschte Betrieb des Fahrers der Niederlastzustand (LTI) ist und der SOC der Batterie größer ist als ein vorbestimmter Wert, kann der Fahrmodus des Fahrzeugs als HEV-Modus oder EV-Modus ermittelt werden. Hier kann der Fahrmodus des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Druck auf das Gaspedal und dem SOC der Batterie ermittelt werden. Zum Beispiel kann das Fahrzeug im EV-Modus fahren, wenn sich der SOC im hohen Bereich befindet, und das Fahrzeug kann im HEV-Modus fahren, wenn sich der SOC im normalen Bereich befindet.
Wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs der HEV-Modus ist, berechnet die Steuerungsvorrichtung die Zielantriebsleistung auf der Grundlage der gewünschten Leistung des Fahrers. Und die Steuerungsvorrichtung steuert den Motor so, dass er eine optimale Leistung ausgibt, um in einem Optimaler-Wirkungsgrad-Betriebspunkt betrieben zu werden, und der elektrische Lader wird nicht betrieben (bspw. Betrieb des Motors als Saugmotor).
Im Niederlastzustand wird über den Antriebsmotor eine Restleistung ausgegeben, die einer Leistungslücke zwischen der optimalen Leistung des Motors und der Zielantriebsleistung des Fahrzeugs entspricht. Dazu berechnet die Steuerungsvorrichtung eine Summenleistung, die eine von elektrischen Komponenten verbrauchte Elektrokomponentenleistung und eine von einer Klimaanlage verbrauchte Klimaanlagenleistung summiert. Die Restleistung ohne die Summenleistung aus der Batterieleistung, die die Batterie ausgeben kann, wird dem Antriebsmotor zugeführt, und die Steuerungsvorrichtung steuert den Antriebsmotor so, dass er die Restleistung ausgibt (d.h. die Leistungslücke zwischen der optimalen Leistung des Motors und der Zielantriebsleistung) .
Zum Beispiel unter Bezugnahme auf 11, wenn die Zielantriebsleistung des Fahrzeugs 95 kW beträgt, betreibt die Steuerungsvorrichtung den elektrischen Lader, so dass der Motor die optimale Leistung von 75 kW ausgibt. Angenommen wird, dass die Leistung der elektrischen Komponenten und die Leistung der Klimaanlage 5 kW betragen. Somit beträgt die Summenleistung 5kW. In diesem Fall steuert die Steuerungsvorrichtung die Batterie, um die Summenleistung von 5 kW an die elektrischen Komponenten und die Klimaanlage auszugeben, und steuert den Antriebsmotor, um die Restleistung von 20 kW auszugeben, um die Leistungslücke zwischen der optimalen Motorleistung von 75 kW und der Antriebsleistung von 95 kW zu schließen.
Wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs der EV-Modus ist, kuppelt die Steuerungsvorrichtung die Kupplung zwischen Motor und Antriebsmotor aus und betreibt den Antriebsmotor so, dass die Zielantriebsleistung nur vom Antriebsmotor ausgegeben wird. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung stoppt den Betrieb des Motors und des elektrischen Laders und berechnet die Summenleistung, die die Elektrokomponentenleistung und die Leistung der Klimaanlage summiert.
Die Steuerungsvorrichtung steuert den Antriebsmotor zur Ausgabe der Antriebsleistung und steuert die Leistung zur Ausgabe der für die elektrische Komponente und die Klimaanlage gewünschten Summenleistung.
Zum Beispiel unter Bezugnahme auf 12, wenn die Antriebsleistung des Fahrzeugs 70 kW beträgt und die Summenleistung der Leistung der elektrischen Komponenten und der Klimaanlage 5 kW beträgt, wird die Summenleistung von 5 kW von der Batterie zugeführt und die Antriebsleistung von 70 kW vom Antriebsmotor ausgegeben.
Wenn der gewünschte Betrieb des Fahrers der Niederlastzustand (LTI) ist und der SOC der Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann dies den niedrigen Bereich des SOC bedeuten), berechnet die Steuerungsvorrichtung die Zielantriebsleistung auf der Grundlage der gewünschten Leistung des Fahrers. Die Steuerungsvorrichtung steuert den Motor so, dass er eine optimale Leistung ausgibt, um in einem Optimaler-Wirkungsgrad-Betriebspunkt betrieben zu werden, und der elektrische Lader wird nicht betrieben (bspw. Betrieb des Motors als Saugmotor).
Die Steuerungsvorrichtung berechnet die Summenleistung, die die Leistung der elektrischen Komponenten und die Leistung der Klimaanlage summiert.
Da es sich in diesem Fall um einen niedrigen SOC-Zustand handelt, verbraucht die Summenleistung für den Betrieb der elektrischen Komponente und der Klimaanlage einen Teil der vom Motor ausgegebenen Leistung. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung betreibt den Antriebsmotor als Generator, um die Summenleistung und eine Ladeleistung zum Laden der Batterie zu erzeugen, indem er einen Teil der vom Motor ausgegebenen optimalen Leistung verwendet.
Dementsprechend wird die Leistung, die die Summenleistung und die Ladeleistung von der optimalen Leistung des Motors ausnimmt, als Antriebsleistung des Fahrzeugs ausgegeben.
Zum Beispiel unter Bezugnahme auf 13, wenn die vom Motor ausgegebene optimale Leistung 75 kW beträgt, steuert die Steuerungsvorrichtung den elektrischen Lader so, dass der Motor die optimale Leistung von 75 kW ausgibt. Angenommen wird, dass die Leistung der elektrischen Komponenten und die Leistung der Klimaanlage 5 kW beträgt. Somit beträgt die Summenleistung 5kW. In diesem Fall betreibt die Steuerungsvorrichtung den Antriebsmotor als Generator unter Verwendung der optimalen Leistung des Motors, um 5kW auszugeben und diese der elektrischen Komponente und der Klimaanlage zuzuführen. Die Ladeleistung von 10kw zum Laden der Batterie wird in die Batterie geladen. Dementsprechend werden 60 kW, wenn man die Summenleistung von 5 kW und die Ladeleistung von 10 kW von der optimalen Leistung des Motors von 75 kW ausnimmt, als Antriebsleistung ausgegeben.
Als solches ist der SOC der Batterie ein niedriger Bereich, und das Fahrzeug befindet sich im Mittellastzustand, ein Teil der maximalen Motorleistung wird als elektrische Leistung zum Betrieb der elektrischen Komponente und der Klimaanlage und ein anderer Teil zum Laden der Batterie verwendet.
Wenn der SOC der Batterie im niedrigen Bereich und die gewünschte Leistung im Mittellastzustand liegt, wird ein Teil der maximalen Leistung des Motors als elektrische Leistung zum Betrieb der elektrischen Komponenten und der Klimaanlage verwendet, und ein Teil der maximalen Leistung des Motors wird in die Batterie geladen.
Während die vorliegende Offenbarung im Zusammenhang mit den derzeit als praktisch geltenden Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es klar, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil, sie soll verschiedene Modifikationen und gleichwertige Abwandlungen abdecken, die im Umfang der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.
Bezugszeichenliste

10:: Motor
11:: Brennkammer
13:: Einlasskrümmer
14:: Drosselklappe
15:: Auslasskrümmer
17:: Abgasleitung
19:: Katalysator
21:: Einlassleitung
29:: Luftfilter
31:: elektrischer Lader
36:: Ladeluftkühler
40:: Hybrid-Starter-Generator (HSG)
50:: Antriebsmotor
60:: Kupplung
70:: Batterie (z.B. Hochspannungsbatterie)
80:: Getriebe
90:: Steuerungsvorrichtung
100:: Gaspedalsensor (APS)

Claims

Antriebssystem eines Hybridfahrzeugs, wobei das System aufweist: einen Motor (10), der zur Erzeugung einer Motorleistung eingerichtet ist, einen Antriebsmotor (50), der eingerichtet ist, um eine Leistung zur Unterstützung der Motorleistung zu erzeugen und selektiv als Generator zum Erzeugen elektrischer Energie zu arbeiten, eine Kupplung (60), die eingerichtet ist, um zwischen dem Motor (10) und dem Antriebsmotor (60) angeordnet zu sein, eine Batterie (70), die eingerichtet ist, um dem Antriebsmotor (50) elektrische Energie zuzuführen oder mit der vom Antriebsmotor (50) erzeugten elektrischen Energie geladen zu werden, einen elektrischen Lader (31), der in einer Einlassleitung (21) installiert ist, durch die Umgebungsluft in eine Brennkammer (11) des Motors (10) zugeführt wird, und eine Steuerungsvorrichtung (90), die eingerichtet ist, um: den elektrischen Lader (31) zu betreiben und die Motorleistung des Motors (10) und die Leistung des Antriebsmotors (50) auf der Grundlage einer gewünschten Leistung eines Fahrers und eines SOC der Batterie (70) zu steuern.
System gemäß Anspruch 1, wobei: die gewünschte Leistung auf der Grundlage einer Position eines vom Fahrer betätigten Gaspedalpositionssensors (100) ermittelt wird und basierend auf der gewünschten Leistung ein gewünschter Betrieb des Hybridfahrzeugs in einen Maximal-Hochlastzustand, einen Hochlastzustand, einen Mittellastzustand und einen Niederlastzustand unterteilt ist.
System gemäß Anspruch 2, wobei: wenn der gewünschte Betrieb der Maximal-Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie (70) größer ist als ein vorbestimmter Wert, die Steuerungsvorrichtung (90) eingerichtet ist, um: den elektrischen Lader (31) zu betreiben, so dass der Motor (10) eine maximale Motorleistung ausgibt, den Antriebsmotor (50) zu steuern, so dass er eine Restleistung ausgibt, die einer Leistungslücke zwischen der erzeugten maximalen Leistung des Motors (10) und einer Zielantriebsleistung des Hybridfahrzeugs entspricht, die auf der Grundlage der gewünschten Leistung ermittelt wird, und die Batterie (70) zu steuern, um die elektrische Energie dem Antriebsmotor (50) zuzuführen, wobei die dem Antriebsmotor (50) zugeführte elektrische Energie berechnet wird, indem von einer Batterieleistung, die durch den SOC der Batterie (70) ermittelt wird, eine Summe aus einer vom elektrischen Lader (31) verbrauchten Laderleistung, einer von elektrischen Komponenten verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage verbrauchten Klimaanlagenleistung subtrahiert wird.
System gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei: wenn der gewünschte Betrieb der Maximal-Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie (70) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, die Steuerungsvorrichtung (90) eingerichtet ist, um: den elektrischen Lader (31) zu betreiben, so dass der Motor (10) eine maximale Motorleistung ausgibt, und den Antriebsmotor (50) zu steuern, als Generator betrieben zu werden, um elektrische Energie unter Verwendung eines Teils der maximalen Motorleistung zu erzeugen, und die vom Antriebsmotor (50) erzeugte elektrische Energie dem elektrischen Lader (31), den elektrischen Komponenten des Hybridfahrzeugs und einer Klimaanlage des Hybridfahrzeugs zuzuführen.
System gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, wobei: wenn der gewünschte Betrieb der Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie (70) größer ist als ein vorbestimmter Wert, die Steuerungsvorrichtung (90) eingerichtet ist, um: den elektrischen Lader (31) zu betreiben, so dass der Motor (10) eine maximale Motorleistung ausgibt, den Antriebsmotor (50) zu steuern, so dass er eine Restleistung ausgibt, die einer Leistungslücke zwischen der erzeugten maximalen Leistung des Motors (10) und einer Zielantriebsleistung des Hybridfahrzeugs entspricht, die auf der Grundlage der gewünschten Leistung ermittelt wird, und die Batterie (70) zu steuern, um die elektrische Energie dem Antriebsmotor (50) zuzuführen, wobei die dem Antriebsmotor (50) zugeführte elektrische Energie berechnet wird, indem von einer Batterieleistung, die durch den SOC der Batterie (70) ermittelt wird, eine Summe aus einer vom elektrischen Lader (31) verbrauchten Laderleistung, einer von elektrischen Komponenten verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage verbrauchten Klimaanlagenleistung subtrahiert wird.
System gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 5, wobei: wenn der gewünschte Betrieb der Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie (70) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, die Steuerungsvorrichtung (90) eingerichtet ist, um: den elektrischen Lader (31) zu betreiben, so dass der Motor (10) eine maximale Motorleistung ausgibt, und den Antriebsmotor (70) zu steuern, als Generator betrieben zu werden, um elektrische Energie unter Verwendung eines Teils der maximalen Motorleistung zu erzeugen, und die vom Antriebsmotor (50) erzeugte elektrische Energie dem elektrischen Lader (31), den elektrischen Komponenten und einer Klimaanlage des Hybridfahrzeugs zuzuführen.
System gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, wobei: wenn der gewünschte Betrieb der Mittellastzustand ist und der SOC der Batterie (70) größer ist als ein vorbestimmter Wert, die Steuerungsvorrichtung (90) eingerichtet ist, um: den elektrischen Lader (31) und den Motor (10) zu steuern, so dass der Motor (10) eine optimale Leistung ausgibt, um in einem Optimaler-Wirkungsgrad-Betriebspunkt betrieben zu werden, und den Antriebsmotor (50) zu steuern, so dass er eine Restleistung ausgibt, die einer Leistungslücke zwischen der optimalen Leistung des Motors (10) und einer Zielantriebsleistung des Hybridfahrzeugs entspricht, die auf der Grundlage der gewünschten Leistung ermittelt wird, und die Batterie (70) zu steuern, um die elektrische Energie dem Antriebsmotor (50) zuzuführen, wobei die dem Antriebsmotor (50) zugeführte elektrische Energie berechnet wird, indem von einer Batterieleistung, die durch den SOC der Batterie (70) ermittelt wird, eine Summe aus einer vom elektrischen Lader (31) verbrauchten Laderleistung, einer von elektrischen Komponenten verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage verbrauchten Klimaanlagenleistung subtrahiert wird.
System gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 7, wobei: wenn der gewünschte Betrieb der Mittellastzustand ist und der SOC der Batterie (70) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, die Steuerungsvorrichtung (90) eingerichtet ist, um: den elektrischen Lader (31) und den Motor (10) zu steuern, so dass der Motor (10) eine optimale Leistung ausgibt, um in einem Optimaler-Wirkungsgrad-Betriebspunkt betrieben zu werden, und den Antriebsmotor (50) zu steuern, um als Generator betrieben zu werden, um elektrische Energie unter Verwendung der vom Motor ausgegebenen optimalen Leistung (10) zu erzeugen, und die vom Antriebsmotor (50) erzeugte elektrische Energie dem elektrischen Lader (31), den elektrischen Komponenten, einer Klimaanlage und der Batterie (70) des Hybridfahrzeugs zuzuführen.
System gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 8, wobei: wenn der gewünschte Betrieb der Niederlastzustand ist und der SOC der Batterie (70) größer ist als ein vorbestimmter Wert, die Steuerungsvorrichtung (90) eingerichtet ist, um: den Motor (10) zu steuern, so dass er eine optimale Leistung ausgibt, um in einem Optimaler-Wirkungsgrad-Betriebspunkt betrieben zu werden, einen Betrieb des elektrischen Laders (31) zu stoppen, den Antriebsmotor (50) zu steuern, so dass er eine Restleistung ausgibt, die einer Leistungslücke zwischen der optimalen Leistung des Motors (10) und einer durch die gewünschte Leistung ermittelten Zielantriebsleistung des Hybridfahrzeugs entspricht, und die Batterie (70) zu steuern, um die elektrische Energie für den Antriebsmotor (50) zuzuführen, wobei die dem Antriebsmotor (50) zugeführte elektrische Energie berechnet wird, indem von einer Batterieleistung, die durch den SOC der Batterie (70) ermittelt wird, eine Summe aus einer von elektrischen Komponenten verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage des Hybridfahrzeugs verbrauchten Klimaanlagenleistung subtrahiert wird.
System gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 9, wobei: wenn der gewünschte Betrieb der Niederlastzustand ist und ein SOC der Batterie (70) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, die Steuerungsvorrichtung (90) eingerichtet ist, um: den Motor (10) zu steuern, so dass er eine optimale Leistung ausgibt, um in einem Optimaler-Wirkungsgrad-Betriebspunkt betrieben zu werden, einen Betrieb des elektrischen Laders (31) zu stoppen, und den Antriebsmotor (50) als Generator zu steuern, um elektrische Energie unter Verwendung eines Teils der vom Motor ausgegebenen optimalen Leistung (10) zu erzeugen, und die vom Antriebsmotor (50) erzeugte elektrische Energie den elektrischen Komponenten, der Batterie und einer Klimaanlage des Hybridfahrzeugs zuzuführen.
Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug aufweist: einen Antriebsmotor (50) und einen Motor (10), die eine Antriebsleistung zum Fahren des Hybridfahrzeugs erzeugen, und einen elektrischen Lader (31), der in einer Einlassleitung (21) des Motors (10) installiert ist, wobei das Verfahren aufweist: Ermitteln einer gewünschten Leistung eines Fahrers durch eine Steuerungsvorrichtung (90) auf der Grundlage eines Herabdrückbetrags eines Gaspedals, und, durch die Steuerungsvorrichtung (90), Betreiben des elektrischen Laders (31) und Steuern einer vom Motor (10) ausgegebenen Motorleistung und einer vom Antriebsmotor (50) ausgegebenen Antriebsmotorleistung auf der Grundlage der gewünschten Leistung und eines SOC einer Batterie (70).
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei: der Herabdrückbetrag des Gaspedals von einem im Hybridfahrzeug angeordneten Gaspedalpositionssensor (100) erfasst wird, und ein gewünschter Betrieb des Hybridfahrzeugs von der Steuerungsvorrichtung (90) auf der Grundlage der gewünschten Leistung ermittelt wird und in einen Maximal-Hochlastzustand, einen Hochlastzustand, einen Mittellastzustand und einen Niederlastzustand unterteilt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 12, weiter aufweisend: wenn der gewünschte Betrieb der Maximal-Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie (70) größer ist als ein vorbestimmter Wert, Steuern des Motors (10) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um eine maximale Motorleistung auszugeben, Betreiben des elektrischen Laders (31) durch die Steuerungsvorrichtung (90), so dass der Motor (10) die maximale Motorleistung ausgibt, Steuern des Antriebsmotors (50) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um eine Restleistung auszugeben, die einer Leistungslücke zwischen der maximalen Motorleistung des Motors (10) und einer Zielantriebsleistung des Hybridfahrzeugs entspricht, die auf der Grundlage der gewünschten Leistung ermittelt wird, und Steuern der Batterie (70) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um dem Antriebsmotor (50) die elektrische Energie zuzuführen, wobei die dem Antriebsmotor (50) zugeführte elektrische Energie berechnet wird, indem von einer Batterieleistung, die durch den SOC der Batterie (70) ermittelt wird, eine Summe einer vom elektrischen Lader (31) verbrauchten Laderleistung, einer von elektrischen Komponenten verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage des Hybridfahrzeugs verbrauchten Klimaanlagenleistung subtrahiert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, weiter aufweisend: wenn der gewünschte Betrieb der Maximal-Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie (70) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, Steuern des Motors (10) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um eine maximale Motorleistung auszugeben, Betreiben des elektrischen Laders (31) durch die Steuerungsvorrichtung (90), so dass der Motor (10) die maximale Motorleistung ausgibt, Steuern des Antriebsmotors (50) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um als Generator betrieben zu werden, um elektrische Energie unter Verwendung eines Teils der maximalen Motorleistung des Motors (10) zu erzeugen, und, durch die Steuerungsvorrichtung (90), Zuführen der vom Antriebsmotor (10) erzeugten elektrischen Energie an den elektrischen Lader (31), die elektrischen Komponenten und eine Klimaanlage des Hybridfahrzeugs.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 14, weiter aufweisend: wenn der gewünschte Betrieb der Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie (70) größer ist als ein vorbestimmter Wert, Steuern des Motors (10) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um eine maximale Motorleistung auszugeben, Betreiben des elektrischen Laders (31) durch die Steuerungsvorrichtung (90), so dass der Motor (10) die maximale Motorleistung ausgibt, und Steuern des Antriebsmotors (50) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um eine Restleistung auszugeben, die einer Leistungslücke zwischen der maximalen Motorleistung des Motors (10) und einer Zielantriebsleistung des Hybridfahrzeugs entspricht, die auf der Grundlage der gewünschten Leistung ermittelt wird, und Steuern der Batterie (70) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um dem Antriebsmotor (50) elektrische Energie zuzuführen, wobei die dem Antriebsmotor (50) zugeführte elektrische Energie berechnet wird, indem von einer Batterieleistung, die durch den SOC der Batterie (70) ermittelt wird, eine Summe einer vom elektrischen Lader (31) verbrauchten Laderleistung, einer von elektrischen Komponenten verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage des Hybridfahrzeugs verbrauchten Klimaanlagenleistung subtrahiert wird.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 15, weiter aufweisend: wenn der gewünschte Betrieb der Hochlastzustand ist und der SOC der Batterie (70) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, Steuern des Motors (10) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um eine maximale Motorleistung auszugeben, Betreiben des elektrischen Laders (31) durch die Steuerungsvorrichtung (90), so dass der Motor die maximale Motorleistung ausgibt, und Steuern des Antriebsmotors (50) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um als Generator betrieben zu werden, um elektrische Energie zu erzeugen, die einer Summenleistung entspricht, indem ein Teil der maximal ausgegebenen Leistung des Motors (10) verwendet wird, und wobei die Summenleistung eine Summe aus einer vom elektrischen Lader (31) verbrauchten Laderleistung, einer von elektrischen Komponenten verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage des Hybridfahrzeugs verbrauchten Klimaanlagenleistung ist.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 16, weiter aufweisend: wenn der gewünschte Betrieb der Mittellastzustand ist und der SOC der Batterie (70) größer ist als ein vorbestimmter Wert, Steuern des Motors (10) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um eine optimale Leistung auszugeben, Betreiben des elektrischen Laders (31) durch die Steuerungsvorrichtung (90), so dass der Motor (10) die optimale Leistung ausgibt, Steuern des Antriebsmotors (50) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um eine Restleistung auszugeben, die einer Leistungslücke zwischen der optimalen Leistung des Motors (10) und einer Zielantriebsleistung des Hybridfahrzeugs entspricht, die auf der Grundlage der gewünschten Leistung ermittelt wird, und Steuern der Batterie (70) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um dem Antriebsmotor (50) elektrische Energie zuzuführen, wobei die dem Antriebsmotor (50) zugeführte elektrische Energie berechnet wird, indem von einer Batterieleistung, die durch den SOC der Batterie (70) ermittelt wird, eine Summe einer vom elektrischen Lader (31) verbrauchten Laderleistung, einer von elektrischen Komponenten verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage des Hybridfahrzeugs verbrauchten Klimaanlagenleistung subtrahiert wird.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 17, weiter aufweisend: wenn der gewünschte Betrieb der Mittellastzustand ist und der SOC der Batterie (70) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, Steuern des Motors (10) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um eine optimale Leistung auszugeben, Betreiben des elektrischen Laders (31) durch die Steuerungsvorrichtung (90), so dass der Motor (10) die optimale Leistung ausgibt, und Steuern des Antriebsmotors (50) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um als Generator betrieben zu werden, der eine Summenleistung und eine Ladeleistung unter Ausnutzung der optimalen vom Motor (10) ausgegebenen Leistung erzeugt, wobei die Summenleistung eine Summe aus einer vom elektrischen Lader (31) verbrauchten Laderleistung, einer von elektrischen Komponenten verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage verbrauchten Klimaanlagenleistung ist, und die Ladeleistung eine Leistung zum Laden der Batterie (70) ist.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 18, weiter aufweisend: wenn der gewünschte Betrieb der Niederlastzustand ist und der SOC der Batterie (70) größer ist als ein vorbestimmter Wert, Steuern des Motors (10) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um eine optimale Leistung auszugeben, Stoppen eines Betriebs des elektrischen Laders (31) durch die Steuerungsvorrichtung (90), Steuern des Antriebsmotors (50) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um eine Restleistung auszugeben, die einer Leistungslücke zwischen der optimalen Leistung des Motors (10) und einer Zielantriebsleistung des Hybridfahrzeugs entspricht, die auf der Grundlage der gewünschten Leistung ermittelt wird, und Steuern der Batterie (70) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um den Antriebsmotor (50) mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei die dem Antriebsmotor (50) zugeführte elektrische Energie berechnet wird, indem von einer Batterieleistung, die durch den SOC der Batterie (70) ermittelt wird, eine Summe einer von elektrischen Komponenten verbrauchten Elektrokomponentenleistung und einer von einer Klimaanlage des Hybridfahrzeugs verbrauchten Klimaanlagenleistung subtrahiert wird.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 19, weiter aufweisend: wenn der gewünschte Betrieb der Niederlastzustand ist und der SOC der Batterie (70) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, Steuern des Motors (10) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um eine optimale Leistung auszugeben, Stoppen des Betriebs des elektrischen Laders (31) durch die Steuerungsvorrichtung (90), und Steuern des Antriebsmotors (50) durch die Steuerungsvorrichtung (90), um als Generator betrieben zu werden, um eine Summenleistung und eine Ladeleistung zum Laden der Batterie (70) zu erzeugen, indem ein Teil der vom Motor ausgegebenen optimalen Leistung (10) genutzt wird, wobei die Summenleistung eine Leistung ist, die eine Elektrokomponentenleistung, die von elektrischen Komponenten verbraucht wird, und eine Klimaanlagenleistung, die von einer Klimaanlage des Hybridfahrzeugs verbraucht wird, summiert.